Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение Основная общеобразовательная школа № 16 д.Кулиш

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение
Основная общеобразовательная школа № 16 д.Кулиш
Открытый урок
по химии в 9 классе
«Алюминий»
Разработал урок:
Нурисламова
Рузалия Салимзяновна
учитель химии
МОБУ ООШ № 16 д.Кулиш
д.Кулиш, 2015 год
Дата: 12.03.2015 г.
Тип урока: комбинированный урок с демонстрационными и лабораторными опытами,
направлен на объяснение нового материала.
Цель урока: продолжить формирование системы знаний о строении и свойствах
металлов.
Расширить знания обучающихся об алюминии, как элементе и веществе.
Способствовать закреплению понимания взаимосвязи строения, свойств и применения
веществ.
Задачи урока:
Обучающие
Рассмотреть строение атома алюминия.
Изучить нахождение алюминия в природе, способы получения и открытие этого
элемента, физические и химические свойства, а также применение.
Продолжить обучение обучающихся самостоятельно проводить химический
эксперимент с использованием инструкций и соблюдать правила техники безопасности
при работе в кабинете химии.
Развивающие
Развить умения формулировать гипотезы и проводить их опытную проверку.
Совершенствовать умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами.
Продолжить формирование умений обрабатывать и анализировать экспериментальные
данные, делать выводы о свойствах вещества.
Воспитывающие
Формировать потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к
знаниям.
Воспитать культуру общения через работу в парах «обучающийся — обучающийся»,
«учитель — обучающийся».
Воспитать у обучающихся наблюдательность, внимание, пытливость, инициативу и
культуру эксперимента.
ХОД УРОКА
Эпиграф урока: «Сами, трудясь, вы сделаете все и для близких людей и для себя,
а если при труде успеха не будет, неудача — не беда, попробуйте ещё» Д. И.
Менделеев.
I.Организационный момент.
II. Актуализация знаний.
Учитель: Мы продолжаем изучение большой и важной темы “Металлы”. Сегодня нам
предстоит познакомиться с металлом хорошо знакомым вам с детства. Послушайте
легенду.
«Император Наполеон III на банкете велел подать для почтенных гостей
приборы из очень дорогого серебристо-белого металла. А всем прочим было обидно до
слёз: им пришлось пользоваться золотой и серебряной посудой. Из чего были
изготовлены вилки»? О каком металле идёт речь?
Обучающиеся: алюминий.
Учитель: Совершенно верно алюминий. Таким образом, тема нашего урока:
“Алюминий – химический элемент и простое вещество”. Запишем число и тему урока в
тетрадях.
Давайте составим с вами план изучения металла алюминия. Что нам нужно включить в
план урока?
Обучающийся: Нахождение в природе, получение и открытие металла, строение атома
алюминия, физические и химические свойства, применение.
Учитель: Правильно. Посмотрите на слайде план изучения нового материала.
-Характеристика элемента алюминия по положению в периодической системе
Д.И.Менделеева. Строение атома.
-Строение простого вещества алюминия. Физические свойства алюминия.
-Химические свойства алюминия.
-Нахождение в природе.
- Способы получения.
- Применение алюминия.
III. Изучение нового материала.
1. Характеристика элемента алюминия по его положение в ПСХЭ Д.И.Менделеева.
Строение атома.
Итак, рассмотрим положение алюминия в периодической системе химических
элементов Д.И.Менделеева и строение атома.
Предлагаю вам определить пропущенные слова в тексте, который имеется у вас в
рабочих листах (Приложение 1).
Проверка выполнения задания. Рефлексия этапа работы.
2. Нахождение алюминия в природе.
Учитель: Задание 1. Рассмотрите диаграмму «Распространение элементов в природе»
и определите, какое место занимает алюминий среди других элементов.
Обучающиеся: Алюминий — самый распространенный металл в природе. Его
содержание в земной коре составляет 8,8 %. Он занимает 3 место по
распространенности среди других элементов (после кислорода и кремния).
Учитель: Задание 2. Ознакомьтесь с Приложением 2 «Нахождение алюминия в
природе», назовите и выпишите основные соединения алюминия. Посмотрите образцы
природных соединений на слайде.
Учитель: Почему алюминия нет в свободном виде в природе?
Ученики: Исходя из положения алюминия в электрохимическом ряду напряжений
металлов, можно заключить, что он обладает высокой химической активностью и
поэтому не встречается в природе в свободном состоянии.
3.Получение.
Учитель: Алюминий очень прочно связан в природных соединениях с кислородом
и другими элементами, и выделить его из этих соединений химическими методами
очень трудно.
Немецкий химик Ф. Велер в 1827 г. получил алюминий при нагревании хлорида
алюминия со щелочными металлами калием или натрием без доступа воздуха:
Запишите самостоятельно уравнение реакции:
AlCl3 + 3K →3 KCl + Al
Для промышленного получения алюминия эти методы экономически невыгодны,
поэтому был разработан электрохимический метод получения алюминия из бокситов,
т.е. электролизом — разложением расплава его оксида Al2O3 с помощью
электрического тока. Но температура плавления оксида алюминия около 2050оС.
Технически доступным алюминий стал после того, как был найден способ понизить
температуру плавления Al2O3 хотя бы до 1000оС.Этот способ открыли в 1886 году
американец Ч.Холл и француз П.Эру, которые установили, что Al2O3 хорошо
растворяется в расплавленном криолите, формула которого Na3AlF6.
2Al2O3 Na3AlF6, ток 4Al + 3O2
Мировое производство алюминия постоянно растет и занимает по объему второе место
среди металлов.
4. Строение простого вещества. Физические свойства алюминия.
Учитель: Изучение алюминия начинаем с определения его физических свойств.
Сейчас предлагаю вам поработать заведующими химической лабораторией.
“Существует только один заменитель воображения – опыт”. Д. Берджес
Лабораторная работа по теме: “Физические свойства алюминия”.
Работу выполняют в парах. Работают по инструктивным карточкам.
Цель исследовательской работы: изучить физические свойства алюминия, выявить
закономерности между свойствами и областями применения данного металла.
Инструктивная карта.
Задание: На основе анализа справочных данных и изучения образцов алюминия на
ваших столах, а также пункта параграфа 42 «Физические свойства» стр.126
охарактеризуйте физические свойства алюминия.
Изучите физические свойства по плану:
1. В каком агрегатном состоянии находится алюминий при данных условиях?
2. Определите цвет вещества, обладает ли оно металлическим блеском?
3. Имеет ли алюминий запах?
4. Определите плотность по справочным таблицам и сделайте вывод: является ли
алюминий лёгким или тяжёлым?
5. Какова температура плавления?
6.Определить: тугоплавкий или легкоплавкий.
7. Растворяется ли в воде при данных условиях?
8. Обладает ли ковкостью?
9.Обладает ли алюминий теплопроводностью и электропроводностью?
Обучающиеся рассматривают металлический алюминий и характеризуют его
физические свойства: твердое АС, но мягкий, серебристо- белый, легкий (плотность =
2,7 г/см3), tплавл = 660 0С.
Следовательно, этот металл тугоплавкий или легкоплавкий?
Ответ – легкоплавкий.
Ковкий, пластичный, он легко вытягивается в тончайшую проволоку и прокатывается в
тонкие листы.
Демонстрация фольги для пищевых продуктов.
хороший проводник электрического тока;
характерна относительно высокая упругость (не становится хрупким при низких
температурах).
5. Химические свойства алюминия.
Учитель: Какими химическими свойствами должен обладать алюминий исходя из его
положения в периодической системе Д.И. Менделеева и сравнивая строение атомов
элементов III периода?
Ответы обучающихся: в периоде с увеличением заряда ядра атома уменьшается
радиус атома и способность элемента отдавать электроны тоже уменьшается, поэтому
алюминий проявляет более слабые восстановительные (металлические) свойства, чем
натрий и магний, он относится к переходным металлам и занимает промежуточное
положение между металлами и неметаллами, его соединения являются амфотерными.
Учитель: Задание 1: определите место алюминия в электрохимическом ряду
напряжений и сделайте вывод об его активности.
Обучающиеся смотрят на электрохимический ряд напряжений.
Ответы обучающихся: алюминий находится в начале ряда напряжений сразу после
щелочных и щелочноземельных металлов. Поэтому он должен проявлять высокую
химическую активность.
Учитель: алюминий широко применяется в быту, из него изготавливают бытовые
изделия. Известно, что ни кислород, ни вода на него не действуют (учитель опускает
алюминиевую пластину в стакан с водой). В результате противоречий между знаниями
и жизненными наблюдениями создается такая ситуация:
Почему алюминий, стоящий в начале ряда напряжений проявляет пассивность?
Почему в алюминиевой кастрюле можно сварить суп?
Потому что поверхность алюминия покрывается очень прочной тонкой оксидной
пленкой, которая защищает металл от воздействия воздуха и воды.
Если поверхность алюминия потереть солью ртути, то происходит реакция:
2 AI + 3HgCI2
2 AICI3 + 3 Hg
Выделившаяся ртуть растворяет алюминий и образуется его сплав с ртутью –
амальгама алюминия. На амальгамированной поверхности плёнка не удерживается,
поэтому
без оксидной пленки он способен реагировать с водой при обычных
условиях.
Просмотр видео опыта «Взаимодействие алюминия с водой».
Учитель. Запишите уравнение реакции алюминия с водой.
Учащиеся записывают уравнение реакции:
2 AI +6 HOH
2 AI(OH)3 + 3H2
Учитель: При повышенной температуре алюминий реагирует со многими веществами
без амальгамирования.
Ребята, с какими веществами будет взаимодействовать алюминий?
Обучающиеся: с неметаллами (кислородом, галогенами, серой, углеродом и т.д.) и
сложными веществами.
Демонстрация учителем опытов: взаимодействие алюминия с простыми веществами.
Цель: выяснить отношение алюминия к простым веществам – кислороду, йоду, сере,
как восстановителя.
Опыт 1. Взаимодействие алюминия с кислородом.
Демонстрация учителем горения бенгальских огней.
1.Напишите уравнения реакций, происходящих между алюминием и кислородом.
2. Укажите окислитель и восстановитель.
3. В уравнениях реакций отметьте степени окисления алюминия до и после реакции.
4.Сделайте вывод о химической активности алюминия по отношению к простым
веществам.
Обучающиеся пишут уравнение реакции: 4Al + 3O2 ->2Al2O3
Опыт 2. Взаимодействие алюминия с йодом.
Демонстрация учителем опыта.
Предварительно готовят смесь порошка алюминия с йодом (в массовых соотношениях
1 : 15). Данную смесь помещают в фарфоровую чашку горкой. Из пипетки на середину
смеси капают несколько капель воды. Происходит бурная химическая реакция.
Наблюдают выделение фиолетовых паров йода и горение металла.
1.Напишите уравнения реакций, происходящих между алюминием и йодом.
2. Укажите окислитель и восстановитель.
3. В уравнениях реакций отметьте степени окисления алюминия до и после реакции.
4.Сделайте вывод о химической активности алюминия по отношению к простым
веществам.
Обучающиеся пишут уравнение реакции: 2Al + 3J2 -> 2AlJ3
Опыт 3. Взаимодействие алюминия с серой.
Демонстрация учителем опыта.
Смешивают размельченную серу и порошок алюминия в соотношениях 1 : 1. Смесь
поместить в фарфоровую чашку или асбестированную сетку. Горящей лучинкой
поджечь смесь. Наблюдаем реакцию.
1.Напишите уравнения реакций, происходящих между алюминием и серой.
2. Укажите окислитель и восстановитель.
3. В уравнениях реакций отметьте степени окисления алюминия до и после реакции.
4.Сделайте вывод о химической активности алюминия по отношению к простым
веществам.
Обучающиеся пишут уравнение реакции: 2Al + 3S -> Al2S3
Взаимодействие алюминия со сложными веществами.
Учитель: Посмотрим, как ведёт себя алюминий по отношению к сложным веществам?
Согласно ряду активности металлов алюминий должен реагировать с кислотами.
Действительно алюминий взаимодействует с растворами кислот с выделением
водорода. А концентрированные серная и азотная кислоты пассируют поверхность
алюминия, образуя на его поверхности прочную оксидную пленку, которая
препятствует дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти кислоты перевозят в
алюминиевых цистернах.
Ставим проблему и решаем её с помощью лабораторных опытов.
Выполнение лабораторных опытов “Взаимодействие алюминия с раствором соляной
кислоты”, “Взаимодействие алюминия с раствором гидроксида натрия”.
При выполнении опыта соблюдайте правила по технике безопасности. (Инструкция в
рабочих листах).
Выполнение учащимися лабораторного опыта взаимодействие алюминия с соляной
кислотой и щелочью.
Инструкция по выполнению лабораторной работы
Цель: Изучить отношение алюминия к кислотам и щелочам.
Правила работы с кислотами и щелочами:
Соблюдай осторожность при работе с кислотами и щелочами! В случае попадания на
кожу — промой водой! При нагревании, прогрей сначала всю пробирку.
Опыт 1
В пробирку положите 2 кусочка алюминия и прилейте 3-4 мл раствора соляной
кислоты. Пробирку слегка нагрейте.
Опыт 2.
В пробирку положите 2 кусочка алюминия и прилейте 3-4 мл раствора гидроксида
натрия. Пробирку слегка прогрейте.
Обучающиеся записывают уравнение химической реакции взаимодействия алюминия с
соляной кислотой на доске и в тетрадях.
2AI + 6 HCI = 2AICI3 +3 H2
Учитель: давайте вместе запишем уравнение реакции взаимодействия алюминия с
раствором гидроксида натрия. Что образуется в результате реакции?
Обучающийся:
Данная реакция протекает с образованием алюмината натрия и выделением
газообразного водорода.
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2
Учитель: Алюминий реагирует с некоторыми солями.
Выполнение учащимися лабораторного опыта взаимодействия алюминия с раствором
сульфата меди (2)).
Опыт 3.
В пробирку налить 3-4 мл раствора сульфата меди (2) и опустить в неё 2 кусочка
алюминия.
Учитель: Что произошло? Почему восстанавливается чистая медь из её соли?
(Уравнение д/з).
Вывод делают учащиеся: согласно ряду напряжения металлов алюминий вытесняет
менее активные металлы из их солей.
Обобщение по химическим свойствам
(Делают учащиеся)
Алюминий является активным металлом, реагирует с простыми веществаминеметаллами, восстанавливает металлы до свободного состояния, стоящие в
электрохимическом ряду напряжения справа от него. Из сложных соединений
алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако
при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, так как покрыт
защитной оксидной пленкой.
6. Применение алюминия.
Инсерт аналитическая работа. Обучающиеся читают Приложение 3 и отмечают
карандашом факты, являющиеся для них новыми, и факты о которых они уже знали.
Учитель: Оказывает ли алюминий влияние на здоровье человека?
Сообщения учащихся «Биологическая и экологическая роль алюминия» Приложение 4
III. Закрепление изученного материала.
Тест с взаимопроверкой «Какие утверждения верны?»
1.Алюминий встречается в природе только в виде соединений (+)
2.Алюминий взаимодействует с концентрированной азотной кислотой (-)
3. Атомы алюминия проявляют восстановительные свойства (+)
4. Алюминий плохо проводит электричество (-)
5. Алюминий может реагировать как с кислотами, так и со щелочами (+)
6. В случае избытка алюминий может представлять серьёзную опасность для здоровья
(+)
7. Степень окисления алюминия +3 (+)
8. При взаимодействии алюминия с гидроксидом натрия, как и при реакции с кислотой,
выделяется водород. (+)
9. Алюминий получают электролизом бокситов(+)
10. Алюминиевую кастрюлю можно чистить средством содержащим щелочь (-)
Взаимопроверка выполнения задания.
IV. Подведение итогов, оценка работы учащихся на уроке
Над какой темой мы сегодня работали?
Что нового вы узнали об алюминии?
Решили ли мы проблему об активности алюминия?
Какими путями решали эту проблему?
К каким выводам пришли?
Ответы учащихся.
V Рефлексия.
Попробуем самостоятельно оценить свою работу на уроке.
- Для этого у вас в лотках есть смайлики, но вы заметили, что на них нет эмоций.
Добавим их на смайлики: улыбку, если получили прочные знания, усвоили весь
материал; сомнение, если усвоили материал частично; грусть, если мало что поняли,
необходимо еще поработать. В конце урока положите их мне на стол.
Оценка работы учащихся на уроке, выставление отметок учащимся.
VI Домашнее задание.
П 42 упр. 11 стр.130.
Комментарии учителя к упр.11 стр.130.
Приложение 1
Характеристика элемента алюминия по его положение в ПСХЭ Д.И.Менделеева.
Строение атома.
Порядковый номер алюминия — _______.
Алюминий — элемент __________группы, __________ подгруппы
Заряд ядра атома алюминия равен ______
В ядре атома алюминия __________протонов.
В ядре атома алюминия _________нейтронов.
В атоме алюминия ________ электронов.
Атом алюминия имеет _________энергетических уровня.
Электронная оболочка имеет строение __________.
На внешнем уровне в атоме алюминия _________ электронов.
Степень окисления атома алюминия в соединениях равна ________.
Простое вещество алюминий является ____________.
Оксид и гидроксид алюминия имеют ___________________ характер.
Приложение 2
«Нахождение алюминия в природе»
Природные соединения алюминия (минералы):
 Корунд — Al2O3 (рубин, сапфир)
 Берилл — 3ВеО • Al2О3 • 6SiO2 (аквамарин, изумруд)
 Бокситы — Al2O3 • H2O
 Каолинит — Al2O3•2SiO2 • 2H2O (важнейшая составная часть глины)
 Глинозёмы — Аl2О3
 Нефелин Na2O •Al2O3 •2 SiO2
 Полевой шпат (ортоклаз) — K2O•Al2O3 •6SiO2
 Криолит — Na3AlF6
 Алуниты — KAl(SO4)2 • 2Al(OH)3
Минерал корунд – очень твердая кристаллическая форма оксида алюминия,
уступающая по твердости только алмазу. У него 40 разновидностей – красный, синий,
зеленый, розовый, желтый и т. д. Ценные виды корунда– рубины и сапфиры. Чистый
корунд бесцветен, драгоценные природные корунды содержат небольшие примеси dметаллов. Рубин окрашен в красный цвет ионами Au3+, сапфир окрашен в синий цвет
ионами Со2+ , Ti 4+, Fe2+, а фиолетовый аметист – ионами Mn2, зеленый цвет изумруду
придают примеси хрома.
Промышленное значение имеют боксит, алунит и нефелины.
Месторождения алюминиевого сырья имеются на Урале, в Казахстане, Сибири и
Башкирии.
Приложение 3
«Применение алюминия»
В чистом виде алюминий используется в электротехнике.

Изготовление проводов (лёгкость, электропроводность).
Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, но он
приблизительно в 3 раза легче, поэтому провода из алюминия с
электросопротивлением, как у медных, имеют массу в 2 раза меньшую, при этом
алюминий приблизительно в 2 раза дешевле. Правда, у алюминия как
электротехнического материала есть неприятное свойство — из-за прочной оксидной
плёнки его тяжело паять;
 Производство кухонной посуды, столов, стульев, алюминиевой фольги
(нетоксичен, высокая теплопроводность);
! если вы готовите пищу в такой посуде, то должны знать, что она делится на легкую с
толщиной дна 1,5мм, среднюю -2мм, тяжелую – 2,5мм и изготавливается из чистого
алюминия или дюралюминия. В такой посуде нельзя хранить кислую капусту, кислое
молоко блюда из картофеля. Длительное воздействие кислот и щелочей разрушает
оксидную пленку на алюминии, и металл проникает в пищу. Не стоит увлекаться
блюдами, запеченными в фольге, не рекомендуется хранить в ней продукты.
Гораздо чаще используются сплавы алюминия, в которых сохраняются его легкость и
пластичность, но значительно повышаются прочность и жаростойкость. Сплавы
алюминия легко поддаются обработке, сварке, поэтому являются основными
конструкционными материалами в авто-, судо-, и авиастроении, при сооружении
промышленных и жилых зданий. При изготовлении различной аппаратуры и посуды.
 Конструкционный материал (лёгкость, податливость штамповке, коррозионная
стойкость);
 Цистерны для перевозки азотной кислоты.
 Изготовления зеркал (высокий коэффициент отражения в сочетании с дешевизной
и лёгкостью напыления);
 Ювелирные изделия (когда алюминий был очень дорог, из него делали
разнообразные ювелирные изделия. Мода на них сразу прошла, когда появились новые
технологии его получения, во много раз снизившие себестоимость. Сейчас алюминий
иногда используют в производстве бижутерии);
 Алюминий зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е173 (группа красителей),
используется для подкрашивания тортов и различных видов драже, придают
кондитерским изделиям серебристый цвет. Он не безопасен, разрешен в странах ЕС.
Вещество хорошо сохраняет продукты от порчи и плесени;
 Высокоэффективное ракетное горючее;
 В составе бенгальских огней (современный искристый бенгальский огонь содержит
азотнокислый барий в качестве окислителя, порошок алюминия или магния как
горючее, декстрин или крахмал в качестве клея, а также оксидированные железные или
стальные опилки для образования искр).
 Краска «серебрянка» (блеск в порошке);
 Восстанавливает металлы(хром, никель, кобальт, ванадий, титан, марганец) из их
оксидов (алюминотермия).
Приложение 4
Сообщение учащегося «Биологическая роль алюминия»
Содержание алюминия в организме человека массой 70 кг составляет 61 мг. Он
находится во всех органах и тканях. Но больше всего его в печени, легких, костях и
головном мозге. Алюминий принимает участие в построении эпителиальной и
соединительной тканей и участвует в процессе регенерации костной ткани. Он
активизирует действие пищеварительных ферментов и участвует в обмене фосфора.
Алюминий поступает в организм за счет продуктов питания, в нашем рационе в сутки
может содержаться до 100 мг алюминия. Из всего алюминия, поступающего в
организм, с продуктами питания в ЖКТ всасывается от 2-4%, но он может поступать и
через легкие. С возрастом в легких и головном мозге его становится больше, а
выводится он несколькими путями с потом, выдыхаемым воздухом, мочой, калом.
Алюминий практически содержится во всех продуктах питания. Но в основном
источниками содержания алюминия являются продукты растительного происхождения,
в них алюминия в 50-100 раз больше чем в продуктах животного происхождения.
Больше всего алюминия содержится в овсянке, горохе, пшенице, рисе, картофеле,
авокадо. А в хлебе его много, потому что при выпечке используется алюминиевая
посуда
Алюминий влияет на здоровье человека. При приготовлении пищи в такой посуде
содержание алюминия в пищевых продуктах увеличивается вдвое, т.к. частички
алюминия «соскребаются» со стенок кастрюли и постепенно в организм поступает
немалое количество алюминия.
Внимание! Опасность!
Избыток алюминия приводит к нарушению минерального обмена. В больших
концентрациях алюминий отрицательно действует на нервную систему и может
вызвать судороги, снижение или потерю памяти, способствует развитию старческого
атеросклероза, у детей замедляется развитие, поражается желудок, кишечник. В этом
случае помогут крапива, хвощ полевой, препараты, содержащие янтарную кислоту.
При производстве алюминия негативное влияние на окружающую среду оказывают
выделяющиеся вредные газы и отходы, так как алюминий относится к токсичным
элементам. Безопасность природной среды может быть обеспечена, если будут
разработаны новые технологии производства алюминия, очищаться сточные воды,
строго контролироваться выбросы соединений алюминия.